1990'da Bakırköy, İstanbul'da dünyaya geldi. Annesi Boşnak, babası ise Bulgar göçmenidir. 2010 yılında Best Model yarışmasını kazanınca şöhret kapıları açılmış oldu. Daha önceki yıllarda Kıvanç Tatlıtuğ, Kenan İmirzalıoğlu gibi isimlerin de kazandığı bu yarışmadan sonra Ulusoy, televizyon dizilerinde görünmeye başladı.

2010 yılında yayınlanmaya başlayan Adını Feriha Koydum dizisinde Emir rolüyle popülerliği arttı. Bu dizide bir diğer yıldız adayı olan Hazal Kaya ile başrolleri paylaştı. Daha sonra 2011'de Anadolu Kartalları filmiyle sinema dünyasına da adım atmış oldu. 2013-14 yayın döneminde yeni dizisi Medcezir ile ekranlara dönüş yaptı. Bu dizideki rol arkadaşı ise Serenay Sarıkaya oldu.

Çağatay Ulusoy, İstanbul Üniversitesi Peyzaj bölümünde öğrenimine devam etmektedir. 2013 yılının Ocak ayında yapılan bir uyuşturucu operasyonuna adı karışsa da sorgusunun ardından serbest bırakılmıştı. Ancak aynı yılın Ekim ayında yeniden uyuşturucu davasına adı karışan Çağatay Ulusoy hakkında, Emir'in Yolu dizisindeki rol arkadaşı Gizem Karaca ile birlikte mahkemeye çıkarılabilmesi için yakalama emri çıkarıldı.

Çağatay Ulusoy'un boyu, 1.90 m, kilosu ise 82'dir.